Benötige ich eine Sterntopologie mit einer dedizierten Masseebene?

Etwas Hintergrund:

Ich habe eine Platine mit ein paar Relais drauf. Der Zweck der Schaltung besteht darin, Signale von einem Anschluss zum anderen passieren zu lassen (db37) oder zu stoppen - hier kommen die Relais ins Spiel - um die Verbindung zu unterbrechen.

Ich habe eine 6-Layer-Platine mit folgendem Layer-Stack (Signal, Ground, Signal, Signal, Power, Signal).

Ich habe +12V-Versorgung, +3,3V-Versorgung und +5V-Versorgung. Die +12 V sind für eine Reihe von Relais und die +3,3 V und +5 V sind für einige Mikrocontroller und andere ICs und Komponenten mit niedrigerer Spannung.

Einige dieser Signale vom db37-Anschluss KÖNNEN Signale mit höherem Strom (3A) sein, jedoch mit einer Frequenz von nicht mehr als 50 kHz. Zum größten Teil betrachten wir 10s von mA- und 10-kHz-Signalen.

Ich benutze mein Powerplane für die +12V.

Meine Frage ist: Kann ich alle meine Komponenten einfach direkt oder in unmittelbarer Nähe mit der Grundebene erden oder sollte eine Sterntopologie in Betracht gezogen werden?

Sind Sterntopologien nur in Situationen sinnvoll, in denen keine dedizierte Masseebene vorhanden ist?

Ich vermute, dass ich, weil ich eine dedizierte Masse habe, in der Lage sein sollte, einfach alles mit Masse zu verbinden. Aber PCB-Erdung ist ziemlich neu für mich.

Welche Art von Teilschaltungen werden Sie auf der Platine haben? Werden Sie Präzisions-Analog, RF haben? Wird es Schaltnetzteile geben? Ein Blockdiagramm (oder ein Schema) würde helfen, Ihre Frage zu beantworten. Es klingt auch seltsam, dass eine scheinbar einfache (?) Relaisplatine 6 Schichten benötigt.
Ich werde versuchen, meine Frage heute Abend oder morgen früh mit einem Blockdiagramm zu aktualisieren. Der Grund für 6 Schichten ist, dass ich auf einen engen Bereich beschränkt bin und 41 Relais pro Platine habe. Da jede Spur für 3A eingerichtet ist, werden sie ziemlich dick. Ohne 4 Signallagen kann ich nicht alle Signalwege routen.
Kein Präzisions-Analog-, HF- oder Schaltnetzteil auf dieser Platine, aber in einer zukünftigen Version hätte ich gerne auch ein Präzisions-Analog- und Schaltnetzteil. Doch das Hauptaugenmerk liegt vorerst nur auf den 41 Staffeln.

Antworten (1)

Einer der Vorteile der Sternerdung besteht darin, dass Sie die Strompfade für einige Signale definieren. Bei einer Masseebene liegen die Strompfade bis zu den Elektronen und dem Spannungspotential. Sie können am Ende einen Spannungseinbruch oder eine Überspannung für eine Komponente auf der Platine an einer Stelle verursachen, an der beispielsweise während einer Relaisaktivierung ein höherer Stoßstrom in der Nähe des Erdungsstifts fließt.

Für Ihr Board spielt es vielleicht keine Rolle, Sie haben nicht genügend Informationen bereitgestellt, um dies festzustellen, aber die Antwort auf Ihre allgemeine Frage lautet:

Nein, eine Masseplatte ersetzt nicht in allen Fällen ein Sternerdungssystem, und die Probleme, die ein Sternerdungssystem lösen kann, werden nicht alle mit einer Masseplatte gelöst. Tatsächlich kann eine Erdungsebene bestimmte Arten von Problemen verschlimmern, die ein Sternerdungssystem lösen kann.

Danke schön. Ich werde meine Frage mit einem Blockdiagramm aktualisieren, das Ihnen möglicherweise weitere Informationen liefert. Aber es ist auf jeden Fall gut zu wissen, dass eine Erdungsebene keine universelle Lösung ist und dass je nach Schaltung / Anwendung andere Methoden für eine gute Erdung erforderlich sind.
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